Residential space heating contributes to greenhouse gas emissions because of natural gas combustion. One way to lower these emissions is to replace the natural gas space heating system with a zeolite 13X-based system. However, the economic feasibility of such a system is critical. There is limited information on the application and economic feasibility of a zeolite 13X-based heating system. In this study, we developed a data-intensive, bottom-up model to evaluate the life cycle cost of a zeolite 13X-based space heating system. We considered a traditional 16 kW space heating capacity for the zeolite-13X adsorbent and photovoltaic solar collector. The life cycle cost of the zeolite 13X-based system is 6 cents/kWh, a value comparable to traditional space heating systems like an electric boiler and natural gas-fired boilers. The uncertainty analysis shows that the system cost ranges from 5.4 cents to 6.1 cents/kWh. The overall cost is sensitive to the length-to-diameter ratio of the adsorbent vessel, zeolite pellet diameter, and solar collector potential. Improving these parameters would reduce the cost of the studied system. The scale factor for the capital cost of the zeolite 13X system was developed and it was estimated to be 0.76, which indicates that as the capacity of the system increases, the capital cost per unit output goes down. Overall, adsorbent storage connected to solar collectors for a space heating system is an economically competitive alternative technology to decarbonize the residential sector in cold climate regions.

由于天然气燃烧，住宅空间供暖会导致温室气体排放。降低这些排放的一种方法是用基于 13X 沸石的系统替换天然气空间加热系统。然而，这种系统的经济可行性至关重要。关于沸石 13X 加热系统的应用和经济可行性的信息有限。在这项研究中，我们开发了一个数据密集型、自下而上的模型来评估基于沸石 13X 的空间供暖系统的生命周期成本。我们考虑了沸石 13X 吸附剂和光伏太阳能集热器的传统 16 kW 空间加热能力。基于沸石 13X 的系统的生命周期成本为 6 美分/千瓦时，与电锅炉和天然气锅炉等传统空间供暖系统相当。不确定性分析表明，系统成本从 5.4 美分到 6.1 美分/千瓦时不等。总成本对吸附剂容器的长径比、沸石颗粒直径和太阳能集热器潜力很敏感。改进这些参数将降低所研究系统的成本。沸石 13X 系统资本成本的比例因子被开发出来，估计为 0.76，这表明随着系统容量的增加，每单位输出的资本成本下降。总的来说，连接到太阳能集热器用于空间供暖系统的吸附剂储存是一种在经济上具有竞争力的替代技术，可以使寒冷气候地区的住宅部门脱碳。总成本对吸附剂容器的长径比、沸石颗粒直径和太阳能集热器潜力很敏感。改进这些参数将降低所研究系统的成本。沸石 13X 系统资本成本的比例因子被开发出来，估计为 0.76，这表明随着系统容量的增加，每单位输出的资本成本下降。总的来说，连接到太阳能集热器用于空间供暖系统的吸附剂储存是一种在经济上具有竞争力的替代技术，可以使寒冷气候地区的住宅部门脱碳。总成本对吸附剂容器的长径比、沸石颗粒直径和太阳能集热器潜力很敏感。改进这些参数将降低所研究系统的成本。沸石 13X 系统资本成本的比例因子被开发出来，估计为 0.76，这表明随着系统容量的增加，每单位输出的资本成本下降。总的来说，连接到太阳能集热器用于空间供暖系统的吸附剂储存是一种在经济上具有竞争力的替代技术，可以使寒冷气候地区的住宅部门脱碳。沸石 13X 系统资本成本的比例因子被开发出来，估计为 0.76，这表明随着系统容量的增加，每单位输出的资本成本下降。总的来说，连接到太阳能集热器用于空间供暖系统的吸附剂储存是一种在经济上具有竞争力的替代技术，可以使寒冷气候地区的住宅部门脱碳。沸石 13X 系统资本成本的比例因子被开发出来，估计为 0.76，这表明随着系统容量的增加，每单位输出的资本成本下降。总的来说，连接到太阳能集热器用于空间供暖系统的吸附剂储存是一种在经济上具有竞争力的替代技术，可以使寒冷气候地区的住宅部门脱碳。